数据结构课设

课程设计报告排序二叉树

完成日期：2015/01/03

目录

一、需求分析

1.运行环境；

2.程序所实现的功能；

3.程序的输入：

4.程序的输出：

5.测试数据，

6.合作人及其分工

二、设计说明

1.算法设计的思想；

2.主要的数据结构设计说明；

3.程序的主要流程图；

4.程序的主要模块，；

5.程序的主要函数及其伪代码说明.

6.合作人设计分工。

三、上机结果及体会

1.合作人编码分工；

2.实际完成的情况说明；

3.程序的性能分析；

4.打印程序运行时的初值和运行结果，画出相应的图示；

5.上机过程中出现的问题及其解决方案；

6.程序中可以改进的地方说明；

7.收获及体会；

8.源程序清单并附上注释。

四、参考文献

一、需求分析

1.运行环境

a软件环境

操作系统：windows 7 编译器 microsoft visual studio 2010

b硬件环境

联想 n480

2.程序所实现的功能

1.创建二叉树：

（1）按提示信息输入一组关键字值，并建立相应的二叉排序树。

（2）按照先序遍历方式显示建立的二叉排序树。

（3）按照中序遍历方式显示建立的二叉排序树。

（4）按照后序遍历方式显示建立的二叉排序树。

2.显示二叉排序树：

（1）按照先序遍历方式显示二叉排序树。

（2）按照中序遍历方式显示二叉排序树。

（3）按照后序遍历方式显示二叉排序树。

（4）按照层次遍历方式显示二叉排序树。

3.删除一个结点：

要求可以实现删除根结点、叶子结点以及其它任意结点的功能。

（1）按照先序、中序、后序方式显示删除前的二叉排序树。

（2）按提示信息输入被删除结点的值，并在二叉排序树进行删除。

（3）显示删除是否成功的结果。

（4）若删除成功，则按照先序、中序、后序方式显示删除后的二叉排序树。

4.插入一个结点：

（1）按照先序、中序、后序方式显示插入前的二叉排序树。

（2）按提示信息输入要插入结点的值，并在二叉排序树进行插入。

（3）显示插入是否成功的结果。

（4）若插入成功，则按照先序、中序、后序方式显示插入后的二叉排序树。

5.查找给定值的结点：

（1）按照先序、中序、后序方式显示二叉排序树。

（2）按提示信息输入待查找的值，并在二叉排序树进行查找。

（3）显示查找是否成功的结果。

6.交换二叉排序树：

（1）按照先序、中序、后序方式显示初始的二叉排序树。

（2）按照先序、中序、后序方式显示交换左右子树后的二叉排序树。

7.退出：退出整个算法演示程序。

3.程序的输入：

输入为整形数据，输入一串数字序列并以-1结束，且以回车键相隔。

4.程序的输出：

通过用户手动选择操作指令，经由程序内部处理，输出相应的结果到显示屏。

5.测试数据，

用户手动输入一个数字序列进行数据测试

二、设计说明

1算法设计的思想

根据算法的需求，确定算法的主要模块（建立二叉树、显示二叉树，插入结点、删除结点、查找结点、退出系统。以及主函数模块）对各模块再进行函数的选取与构造，以及变量的控制等。最后，再将各模块结合，形成完整的算法，由主函数来调用。并设计界面。程序运行时在界面上显示及选择。注意全局变量的选择。

2主要的数据结构设计说明；

设计了一个排序二叉树的数据结构，包括查找，删除等功能。首先使用类模板建立排序二叉树类，及结点类存储结构。因显示函数中的层次遍历需要用到队列，所以定义了一个链式队列类，二叉树函数成员中包括查找，删除，显示，插入函数。下面分别写出几个函数的代码。主函数部分包括一个主函数和一个界面模块。主函数调用部分1.建立二叉树即循环调用插入函数。并调用遍历函数，2.遍历显示，调用遍历函数。3.删除，首先由查找函数查找到关键字的地址，再传递给删除函数，进行删除。4.插入，插入前，插入后分别调用遍历函数并且调用插入函数即可，插入函数中，调用了查找函数。5.

查找，调用查找函数，并显示查找结果，成功或者失败。6.退出系统，整个主函数循环选择功能序号的条件是number不等于6。7.交换功能

3.程序的主要流程图；

显示删除查找交换插入主函数

建树函数定义内部

是否查找成功删除失败

是否查找

到是插入失败先中后序遍历先中后序遍历先中后序遍历

先中后序遍历

是否找到否

a.创建二叉树：

循环条件调用插入函数。 b.显示二叉排序树：

调用desplayTree 函数，desplayTree 函数调用先中后序遍历。调用层次遍历函数。 c.删除一个结点：

首先由查找函数查找到关键字的地址，再传递给删除函数，进行删除。并在删除前后显示遍

d.插入一个结点：

插入前，插入后分别调用遍历函数并且调用插入函数即可，插入函数中，调用了查找函数。

e.查找给定值的结点：

查找，调用查找函数，并显示查找结果，成功或者失败。

f.交换二叉排序树：

g.退出：

5.程序的主要函数及其伪代码说明

a.删除函数

P定义为叶结点p->leftChild == NULL&&p->rightChild == NULL

如果p的左孩子右孩子均为空delete p;直接删除p

else if (p->leftChild == NULL)

tmpPtr=p;

p=p->rightChild;

delete tmpPtr;

如果被删除的元素只有右子树，没有左子树，则可以拿他的左孩子顶替他的位置，再释放该元素的存储空间即可；只有左子树没有右子树同理。

tmpF=p;

tmpPtr=p->leftChild;

while (tmPtr->rightChild != NULL){

//查找p在中序序列中直接前驱tmpPtr及其双亲tmpF

tmpF=tmpPtr;

tmpPtr=tmpPtr->rightChild;

}

p->data=tmpPtr->data;

//将tmpPtr指向结点的数据元素值赋值给被删除的结点

if (tmpF->rightChild == tmpPtr) //删除tmpPtr的结点

Delete(tmpF->rightChild);

else

Delete(tmpF->rightChild);

else

Delete(tmpF->leftChild);

如果被删除的元素左右孩子都存在的话，则在他的左子树中寻找关键字值最大的数据元素x,用x的值代替被删除元素的值，再来删除数据元素的值x。

b.交换函数

(head->leftChild==NULL&&head->rightChild==NULL)如果左右孩子均为空，则不需要交换。temp=head->leftChild;

head->leftChild=head->rightChild;

head->rightChild=temp;

如果不为空，则定义中间变量，进行左右交换。

if(head->leftChild)

ExchangeTree(head->leftChild);

如果被交换的结点存在树的左子树上则递归递归调用交换函数。存在于右子树上同理。